【正文】 !未定義書簽。 淬火畫面模擬 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) .............................................................................................18 附 錄 .................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 然而為了增加生產(chǎn)效率 和 提高產(chǎn)品的質(zhì)量，更好的完成淬火流程，人們試著通過觸摸屏來完成人機(jī)互換 ， 利用觸摸屏與 PLC 的結(jié)合來 完成 曲軸感應(yīng)加熱生產(chǎn)的控制 ， 在觸摸屏上設(shè)置相應(yīng)的擦操作按鈕，與 PLC 相連接，實現(xiàn)對操作設(shè)備的自動控制，這樣 可以減少 PLC 控制設(shè)備的面板按鈕和其他部件的操作。設(shè)計出合適的觸摸屏和編寫好正確的 PLC 程序，將二者之間通過 RS232 通訊電纜進(jìn)行連接，然后進(jìn)行模擬，通過查閱資料和向老師請教，解決設(shè)計過程中遇到的問題， 使設(shè)計能夠順利的完成。曲軸的旋轉(zhuǎn)可以帶動發(fā)動機(jī)的啟動，也可以帶動各種機(jī)械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)和工作。 圖 11 曲軸的構(gòu)造 感應(yīng)加熱簡介 感應(yīng)加熱分類 根據(jù)交變電流的頻率高低的不同，感應(yīng)加熱表面淬火的加熱方式有高頻感應(yīng)加熱、中頻感應(yīng)加熱、工頻感應(yīng)加熱，其加熱的頻率如下介紹 ： 1． 高頻感應(yīng)加熱 電流頻率選擇范圍 25~300 千赫，加熱層極薄，僅約為 毫米，淬 4 硬層深度為 ~ 毫米，可用于齒輪、汽缸套、凸輪、軸等零件的表面淬火。在感應(yīng)加熱時，零件就會做切割磁感線 運動，根據(jù)電法拉第電磁感應(yīng)原理 ，變化著的磁場就會 產(chǎn)生變化的電場，在閉合的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電動勢在零件表面 形成 一個閉合 的電流回路，這種電流稱為渦流 [1 ]。工件表層高密度電流的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使表層的溫度升高，即實現(xiàn)表面加熱。交變磁場的電磁感應(yīng)作 用使工件內(nèi)產(chǎn)生閉合 的感應(yīng)電流──渦流。在加熱層溫度超過鋼的臨界點溫度后迅速冷卻，即可實現(xiàn)表面淬火。 2． 滑行臺前進(jìn)到一定位置，將曲軸送入到加熱位置，觸碰到限位開 關(guān)，前進(jìn)停止，同時旋轉(zhuǎn)電機(jī)啟動。 6．淬火完成，整個淬火過程在觸摸屏上可以顯示和控制。 H M I G P 4 7 7 RP L CD V P 3 2 E H感 應(yīng) 淬 火 裝 置操 作指 令控 制信 息控 制 信 號工 作 現(xiàn) 場現(xiàn) 場傳 感信 號發(fā) 生動 作 圖 23 設(shè)計原 理圖 方案分析 本設(shè)計要求在生產(chǎn)過程對工件的淬火加熱通過觸摸屏進(jìn)行顯示與控制，并對運行狀況進(jìn)行監(jiān)視、保護(hù)。 系統(tǒng)總體框圖 基于三菱 PLC 的感應(yīng)淬火 [5]控制系統(tǒng)的總體框圖如下圖 31 所示， 控制系統(tǒng)包含常規(guī)的開關(guān)量輸入輸出、 模擬量輸入輸出 、位置控制 等功能。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個 25 個腳的 DB25 連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定，隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)，出現(xiàn)了代替 DB25 的 DB9 接口，并且 RXD 接收數(shù) 據(jù)， TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)，SG 信號地， 外圍接線圖如圖 32 所示。 臺達(dá) PLC：可靠性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)；平均故障間隔時間長， 故障修復(fù)時間短；適用性強(qiáng)，控制程序可變，減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計及施工的工作量 [4]。根據(jù)經(jīng)驗，對于一般開關(guān)量控制系統(tǒng)，用戶程序所需存儲器的容量等于 I/O 總數(shù)乘以 8；對于只有模擬量輸入的控制系統(tǒng) [16]，每路模擬量需要 100 個存儲器字；對于既有模擬量輸入又有模擬量輸出的控制系統(tǒng)，每路模擬量需要 200 個存儲器字。又本模塊主要用于帶伺服電機(jī) [17 ]，用作脈沖輸出， 32 足夠，所以我們選用 DVPEH2 型 PLC， DVP06XAH2 模擬輸入 /輸出混合 模塊包含可接受外部 4 點模擬信號輸入（電壓或電流皆可），將其轉(zhuǎn)換成 12 位的數(shù)字信號。一般應(yīng)用選 DVPES 或者 SS 就行了。機(jī)床運動軸 3 個，其中第 1 軸為機(jī)械臂移動軸，第 2 軸為工件旋轉(zhuǎn)軸，第 3 軸為感應(yīng)器的前后運動軸 控制要求：按下 SB1,機(jī)械臂上升，碰到 SQ5 時上升停止，同時 M2接通，行車前進(jìn)，前進(jìn)到 SQ1 處時，前進(jìn)停止，同時 M3 接通，機(jī)械臂下降，下降 到 SQ6 時，下降停止 ,旋軸旋轉(zhuǎn)， T0 開始計時，加熱淬火 200s,T0定時到， M5 接通，機(jī)械臂上升，上升到 SQ5 處時，上升停止，旋軸旋轉(zhuǎn)，T1 開始計時，工件停留 100s, 噴液機(jī)噴液， T1 時間到， M7 接通，行車倒退，工件冷卻。 PLC 的外部接線圖如圖 33 所示： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 X 0 Y 0X 1 Y 1X 2 Y 2X 3 Y 3X 4 Y 4X 5 Y 5X 6 Y 6X 7 Y 7 C O MX 8 D V P 3 2 E HX 9X 1 0 Y 1 0X 1 1 Y 1 1X 1 2 Y 1 2X 1 3 Y 1 3X 1 4 Y 1 4X 1 5 Y 1 5X 1 6 Y 1 6 X 1 7 Y 1 7C O M C O MS B 1S B 2S B 3S B 4S B 5S B 6S A 1S A 2S Q 1S Q 2S Q 3S Q 4S Q 5S Q 6 啟 動停 止機(jī) 械 臂 上升機(jī) 械 臂 下 降滑 行 臺 前進(jìn)滑 行 臺 倒退手 動自 動前 進(jìn) 限 位倒 退 限位下 降 限 位上 升 限 位機(jī) 械 臂 上 升 電 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 接觸 器機(jī) 械 臂 下 降 電 機(jī) 反 轉(zhuǎn) 接 觸器滑 行 臺 前 進(jìn) 電 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 接 觸器滑 行 臺 倒 退 電 機(jī) 反 轉(zhuǎn) 接 觸器旋 轉(zhuǎn) 電 機(jī) 線 圈加 熱 淬 火 電 機(jī) 線 圈噴 液 電 機(jī) 線 圈2 2 0 V原 位 指 示 燈上 升 指 示 燈下 降 指 示 燈前 進(jìn) 指 示 燈后 退 指 示 燈旋 轉(zhuǎn) 指 示 燈加 熱 指 示 燈噴 液 指 示 燈 圖 33 PLC 的 I/O 分配圖 測控點分析 我們本次設(shè)計所需要的控制按鈕，在觸摸屏上顯示，需要用到的測控點如表 33 所示： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 表 33 測控點 點數(shù) 各點名稱 開關(guān)量 輸入 21 個 14 自動，手動，啟動，急停（帶鎖死）；機(jī)械臂上升，機(jī)械臂下降，滑行臺前進(jìn)、 倒退， 上升限位，下降限位， 前進(jìn)限位，倒退限位 模擬量 輸入 2 個 2 能量監(jiān)控 (加熱電源電壓輸入 010v，電流輸入 010v) 開關(guān)量 輸出 9 個 7 上升電機(jī)正轉(zhuǎn)， 上升電機(jī)反轉(zhuǎn)，上升指示燈，下降指示燈， 前進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，倒退 電機(jī)反轉(zhuǎn)，前進(jìn)指示燈，倒退指示燈，恢復(fù)原位指示燈 模擬量 輸出 2 個 2 零件旋轉(zhuǎn)速度，零件旋轉(zhuǎn)由變頻器控制，轉(zhuǎn)速控制輸出 010v 臺達(dá) HMI 觸摸屏 HMI 產(chǎn)品組成及原理 人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存儲單元 [9]等，其中處理器的性能決定了HMI 產(chǎn)品的性能高低，是 HMI 的核心單元，其軟件構(gòu)成如圖 34 所示： 界 面 組 態(tài) 軟 件（ 運 行 于 P C 機(jī) ）設(shè) 備 驅(qū) 動處 理 器系 統(tǒng) 內(nèi) 核 軟 件（ 運 行 于 H M I 硬 件 ） 圖 34 人機(jī)界面軟件構(gòu)成 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 根據(jù) HMI 的產(chǎn)品等級不同，處理器可分別選用 8 位、 16 位、 32 位的處理器。 2． 移動電動機(jī)控制滑行臺的前進(jìn)與倒退，當(dāng) Y003， Y004 得電后驅(qū)動移動電機(jī)運轉(zhuǎn)。 3． HMI 的選用 基于本設(shè)計考慮，觸摸屏的使用占絕大部分，是整個控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，臺達(dá) HMI 具有的功能剛好適合本設(shè)計。 4． 在使用變頻器驅(qū)動高速電機(jī)時，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 參考文獻(xiàn) [1]嚴(yán)盈富 . 觸摸屏與 PLC 入門 . 北京：人民郵電出版社 ,20xx [2]臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司 . 臺達(dá) DVPPLC 編程技巧 , 20xx [3]楊將新 , 李華軍 , 劉東駿 . 單片機(jī)程序設(shè)計及應(yīng)用 . 電子工業(yè)出版設(shè) , 20xx [4]朱善軍 . 可編 程控制系統(tǒng) —— 原理 應(yīng)用 維護(hù) .北京：清華大學(xué) 出版社 , 1994 [5].陳建明 . 電氣控制與 PLC 應(yīng)用 . 電子工業(yè)出版社 , 20xx [6]呂景泉 .可編程序控制器及其應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , 20xx [7]楊長能，張光毅 .可編程序控制器基礎(chǔ)及其應(yīng)用 [M]．重慶大學(xué)出版社 , 1992 [8]廖常初 .PLC 編程及應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx [9]蔡紅斌 .電氣與 PLC 控制技術(shù) [M].北京：清華大學(xué)出版社 ,20xx [10]范永勝，王岷主編 .電氣控制與 PLC 應(yīng)用 [M].北京 :中國電力出版社 , 20xx [11]陳立定 .電氣控制與可編程控制器 [M].北京 :高等教育出版社 , 20xx [12]高勤 .電氣及 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The target control of the hard realization in many plicated production lines, whole and excellent turn, the best decision etc., welltrained operation work, technical personnel or expert, governor but can judge and operate easily, can acquire the satisfied result. The research target of the artificial intelligence makes use of the calculator exactly to carry out, imitate these intelligences behavior, moderating the work through person39。 The I/ O add inner part is tired the input and output system of the machine and exterior link, and deposit the related data into the procedure saving machine or data sav